CZ305110B6 - Bimetallic material - Google Patents
Bimetallic material Download PDFInfo
- Publication number
- CZ305110B6 CZ305110B6 CZ2012-961A CZ2012961A CZ305110B6 CZ 305110 B6 CZ305110 B6 CZ 305110B6 CZ 2012961 A CZ2012961 A CZ 2012961A CZ 305110 B6 CZ305110 B6 CZ 305110B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- weight
- percent
- bimetallic material
- wear
- steel containing
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Bimetalický materiálBimetallic material
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká bimetalického materiálu na výrobu pracovních nástrojů zemědělských strojů, zejména pracovních nástrojů zemědělských strojů na zpracování půdy a setí, kde je vyžadována dostatečná odolnost proti opotřebení abrazí a rázy.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to bimetallic material for the production of agricultural machine tools, in particular agricultural machine tools for tillage and seeding, where sufficient abrasion and impact resistance is required.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Ze známého stavu je známá celá řada řešení ochrany pracovních nástrojů zemědělských strojů proti opotřebení. Pracovní nástroje pohybující se v půdě jsou vystaveny velkým rázům a opotřebení, které způsobuje jejich malou životnost.A number of solutions are known from the prior art for the protection of wear tools of agricultural machines. Working tools moving in the soil are subject to high shocks and wear, which makes them less durable.
Pracovní nástroje se během svojí životnosti postupně opotřebovávají a mění svojí tloušťku a geometrii. Změna geometrie bývá tak podstatná, že v určité fázi opotřebení již pracovní nástroj neprovádí v půdě požadovanou práci a je nutná jeho výměna. V okamžiku výměny má opotřebený nástroj ještě obvykle asi 30 až 70 % své původní hmotnosti, je však již dále nepoužitelný.Working tools gradually wear out over their lifetime and change in thickness and geometry. The geometry change is so significant that at a certain stage of wear, the working tool no longer performs the required work in the soil and needs to be replaced. At the time of replacement, the worn tool usually still has about 30 to 70% of its original weight, but is no longer usable.
Základní formou ochrany pracovních nástrojů proti opotřebení je zvýšení tvrdosti základního materiálu celého nástroje, případně jeho pracovní části tepelným zpracováním nejčastěji zakalením. Tato ochrana je nedostatečná a zároveň poměrně drahá.The basic form of protection of working tools against wear is to increase the hardness of the basic material of the whole tool or its working part by heat treatment, most often by hardening. This protection is both insufficient and relatively expensive.
Další možností je ochrana nejvíce exponovaných částí pracovního nástroje pomocí otěruvzdorných, nejčastěji tvrdokovových destiček uchycených pájením. Otěruvzdomé destičky jsou připevněny na části pracovních nástrojů zemědělského stroje, které jsou nejvíce vystaveny abrazí v půdě. Taková řešení jsou například známá z mezinárodních patentových přihlášek WO 2012007470 a WO 2010149464. Tento způsob má nevýhody v náročnosti postupu pájení a v obtížnosti použít složitější geometrie destiček. Hlavní nevýhodou je také zahřátí polotovaru pracovního nástroje při pájení v oblasti větší než kryje destička a tím i snížení jeho tvrdosti, popuštění zakaleného materiálu, což má za následek větší náchylnost k opotřebení v oblasti za destičkou a tím sníženou životnost celého nástroje. Velkou nevýhodou tohoto řešení je také vysoká cena celého procesu pájení a materiálu pájky.Another option is to protect the most exposed parts of the tool with abrasion-resistant, most often carbide inserts fixed by soldering. Abrasion resistant inserts are attached to the parts of the agricultural machine's working tools that are most exposed to abrasion in the soil. Such solutions are known, for example, from the international patent applications WO 2012007470 and WO 2010149464. This method has disadvantages in the difficulty of the brazing process and in the difficulty of using more complex plate geometries. The main disadvantage is also the heating of the workpiece blank during brazing in the area larger than that covered by the insert and thereby reducing its hardness, tempering of the turbid material, which results in a greater susceptibility to wear in the region behind the insert and thereby reduced tool life. A great disadvantage of this solution is also the high cost of the entire soldering process and the solder material.
Další možností ochrany před opotřebením pracovního nástroje je navaření tvrdokovového materiálu na exponované oblasti. Nevýhodou je zahřátí polotovaru pracovního nástroje a tím snížení tvrdosti základního materiálu, což má za následek, již výše uvedenou, větší náchylnost této nosné části k opotřebení a tím sníženou životnost pracovního nástroje. Velkou nevýhodou je opět vysoká cena celého procesu navařování.Welding the carbide material to the exposed area is another way of protecting the tool from wear. The disadvantage is that the workpiece blank is heated and thus the hardness of the base material is reduced, which results in the above-mentioned greater susceptibility of the support part to wear and thus a reduced tool life. A big disadvantage is again the high cost of the entire surfacing process.
Nej obvyklejším materiálem pro výrobu pracovních nástrojů zemědělských strojů jsou v současnosti oceli s relativně nízkým obsahem uhlíku (0,25 až 0,35 % hmotn.) a nízkým obsahem bóru (max. 0,005 % hmotn.). Tyto oceli jsou dobře tepelně zpracovatelné a po tepelném zpracování vykaují velmi dobrou otěruvzdomost. Nevýhodou těchto ocelí je vyšší cena oproti standardním jemnozmným konstrukčním ocelím.The most common material for the production of agricultural machine tools is currently steels with a relatively low carbon content (0.25 to 0.35% by weight) and a low boron content (max. 0.005% by weight). These steels are well heat treatable and show very good abrasion resistance after heat treatment. The disadvantage of these steels is the higher price compared to standard fine-grained structural steels.
Po opotřebení pracovních nástrojů vyrobených z otěruvzdomých bórových ocelí zůstává ještě značná část nástroje, která již nemá další využití. Tato část přitom byla vyrobena ze stejně kvalitního otěruvzdomého materiálu s vyšší pořizovací cenou a tím zvyšuje celkové náklady na provoz zemědělského stroje. To je hlavní nevýhodou stávajícího řešení dle stavu techniky.After wearing tools made of wear-resistant boron steels, a considerable part of the tool remains, which has no further use. This part was made of the same quality abrasion-resistant material with a higher purchase price and thus increases the overall operating costs of the agricultural machine. This is a major drawback of the present prior art solution.
- 1 CZ 305110 B6- 1 GB 305110 B6
Cílem vynálezu je nalézt vhodný materiál pro výrobu pracovních nástrojů zemědělských strojů, eliminovat výše popsanou nevýhodu a snížit náklady na nepoužitelný zbytek pracovního nástroje po jeho opotřebení.The object of the invention is to find a suitable material for the production of agricultural machine tools, to eliminate the disadvantage described above and to reduce the cost of the unusable remainder of the machine tool after its wear.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje a cíle vynálezu naplňuje bimetalický materiál, zejména bimetalický materiál pro pracovní nástroje zemědělských, podle vynálezu jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje opotřebitelnou vrstvu, tvořenou otěruvzdomou bórovou ocelí obsahující 0,10 až 0,30 % hmotn. C, 0,20 až 0,80 % hmotn. Si, 0,50 až 1,70 % hmotn. Mn, 0 až 0,025 % hmotn. P, 0 až 0,015 % hmotn. S, 0,10 až 1,50 % hmotn. Cr, 0 až 1,50 % hmotn. Ni, 0 až 0,60 % hmotn. Mo, a 0,0005 až 0,005 % hmotn. B, přičemž zbytek tvoří železo Fe, a nosnou vrstvu, tvořenou konstrukční jemnozmnou ocelí obsahující 0,1 až 0,20 % hmotn. C, 0 až 0,55 % hmotn. Si, 0 až 1,60 % hmotn. Mn, 0 až 0,040 % hmotn. P, a 0, až 0,045 % hmotn. S, přičemž zbytek tvoří železo Fe, které jsou spojeny kováním.The above-mentioned deficiencies are largely eliminated and the objects of the invention are fulfilled by a bimetallic material, in particular a bimetallic material for agricultural working tools, according to the invention, comprising a wear layer consisting of wear-resistant boron steel containing 0.10 to 0.30 wt. % C, 0.20-0.80 wt. Si, 0.50 to 1.70 wt. % Mn, 0 to 0.025 wt. % P, 0 to 0.015 wt. % S, 0.10 to 1.50 wt. Cr, 0 to 1.50 wt. % Ni, 0 to 0.60 wt. % Mo, and 0.0005 to 0.005 wt. B, the remainder being iron Fe and a backing layer consisting of fine-grained structural steel containing 0.1 to 0.20 wt. % C, 0 to 0.55 wt. % Si, 0 to 1.60 wt. % Mn, 0 to 0.040 wt. % P, and 0 to 0.045 wt. S, the remainder being iron Fe, which are joined by forging.
Velice výhodné je, když je bimetalický materiál po svém skování tepelně zpracován kalením a následně po kalení je tepelně zpracován popuštěním pro zvýšení houževnatosti. To je výhodné pro pracovní nástroje, které budou vysoce namáhány rázy od kamenů při práci v extrémně abrazivních kamenitých půdách.It is very advantageous that the bimetallic material is heat treated by quenching after its forging and, after quenching, heat treated by tempering to increase toughness. This is advantageous for working tools that will be highly stressed by stone shocks when working in extremely abrasive stony soils.
Ve výhodném provedení je tloušťka opotřebitelné vrstvy 30 až 70 % celkové tloušťky obou vrstev.In a preferred embodiment, the thickness of the wear layer is 30 to 70% of the total thickness of both layers.
Bimetalický materiál, podle vynálezu, je s výhodou využitelný k výrobě opotřebitelných nástrojů zemědělských strojů, především strojů na zpracování půdy a setí. Výhodou tohoto řešení jsou nízké materiálové náklady na tu část pracovního nástroje, která se při provozu neopotřebovává a po skončení životnosti se vyhazuje jako zbytek. Optimální tloušťku zbytkové části po opotřebení je pro jednotlivé typy pracovních nástrojů stanovena individuálně. Proto lze vhodně volit poměr tloušťky opotřebitelné a nosné vrstvy bimetalického materiálu pro každý typ pracovního nástroje zvlášť.The bimetallic material according to the invention is advantageously usable for the production of wear tools of agricultural machines, in particular of tillage and sowing machines. The advantage of this solution is the low material cost of the part of the tool that does not wear during operation and is thrown away as a remainder at the end of its service life. The optimum thickness of the residual part after wear is determined individually for each type of work tool. Therefore, the ratio of the thickness of the wear-bearing layer of the bimetallic material can be appropriately selected for each type of tool.
Při vhodně zvolené technologii výroby vznikají výrobou pracovních orgánů s využitím bimetalického materiálu, podle vynálezu, jen velmi malé vícenáklady, které jsou však vynahrazeny významnou materiálovou úsporu a snížením celkových výrobních nákladů finálních pracovních nástrojů.With a suitably selected production technology, the production of the working elements using the bimetallic material according to the invention results in very small extra costs, which, however, are compensated by significant material savings and a reduction in the total manufacturing cost of the final work tools.
Využití bimetalického materiálu, podle vynálezu, při výrobě pracovních nástrojů zemědělského stroje tedy snižuje materiálové náklady a výrobní cenu při zachování obvyklé životnosti pracovních nástrojů zemědělských strojů.The use of the bimetallic material according to the invention in the production of agricultural machine tools therefore reduces material costs and the cost of production while maintaining the normal life of the agricultural machine tools.
Příklad uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Bimetalický materiál pro pracovní nástroje zemědělských strojů obsahuje opotřebitelnou a nosnou vrstvu, které jsou spojené kováním, přičemž po skování je tepelně zpracován kalením a po kalení je tepelně zpracován popuštěním pro zvýšení houževnatosti.The bimetallic material for agricultural machine tools comprises a wear and carrier layer which is joined by forging, after which it is heat treated by quenching and after tempering it is heat treated by tempering to increase toughness.
Opotřebitelná vrstva je tvořena otěruvzdomou bórovou ocelí obsahující 0,10 až 0,30 % hmotn. C, 0,20 až 0,80 % hmotn. Si, 0,50 až 1,70 % hmotn. Mn, 0 až 0,025 % hmotn. P, 0 až 0,015 % hmotn. S, 0,10 až 1,50 % hmotn. Cr, 0 až 1,50 % hmotn. Ni, 0 až 0,60 % hmotn. Mo, a 0,0005 až 0,005 % hmotn. B, přičemž zbytek tvoří železo Fe.The wear layer consists of wear-resistant boron steel containing 0.10 to 0.30 wt. % C, 0.20-0.80 wt. Si, 0.50 to 1.70 wt. % Mn, 0 to 0.025 wt. % P, 0 to 0.015 wt. % S, 0.10 to 1.50 wt. Cr, 0 to 1.50 wt. % Ni, 0 to 0.60 wt. % Mo, and 0.0005 to 0.005 wt. B, the remainder being iron Fe.
-2CZ 305110 B6-2GB 305110 B6
Nosná vrstva je tvořena konstrukční jemnozmnou ocelí obsahující 0,1 až 0,20 % hmotn. C, 0 až 0,55 % hmotn. Si, 0 až 1,60 % hmotn. Mn, 0 až 0,040 % hmotn. P, a 0 až 0,045 % hmotn. S, přičemž zbytek tvoří železo Fe.The backing layer consists of a fine-grained structural steel containing 0.1 to 0.20 wt. % C, 0 to 0.55 wt. % Si, 0 to 1.60 wt. % Mn, 0 to 0.040 wt. % P, and 0 to 0.045 wt. S, the remainder being iron Fe.
Tloušťka opotřebitelné vrstvy je 30 až 70 % celkové tloušťky obou vrstev.The thickness of the wear layer is 30 to 70% of the total thickness of the two layers.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Bimetalický materiál podle vynálezu lze využít při průmyslové výrobě opotřebitelných pracovních nástrojů pro zemědělské stroje, především pro stroje na zpracování půdy a setí.The bimetallic material according to the invention can be used in the industrial production of wear tools for agricultural machines, in particular for tillage and seeding machines.
PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2012-961A CZ305110B6 (en) | 2012-12-26 | 2012-12-26 | Bimetallic material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2012-961A CZ305110B6 (en) | 2012-12-26 | 2012-12-26 | Bimetallic material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2012961A3 CZ2012961A3 (en) | 2014-10-01 |
CZ305110B6 true CZ305110B6 (en) | 2015-05-06 |
Family
ID=51617966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2012-961A CZ305110B6 (en) | 2012-12-26 | 2012-12-26 | Bimetallic material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ305110B6 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ305979B6 (en) * | 2014-12-05 | 2016-06-01 | Česká zemědělská univerzita v Praze | Bimetallic metallic material |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ201458A3 (en) * | 2014-01-24 | 2015-09-02 | Česká zemědělská univerzita v Praze | High-boron wear-resistant steel for components and tools |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ101390A3 (en) * | 1990-03-02 | 1993-04-14 | Vysoke Uceni Tech Brne | abrasion wear-resistant steel |
WO2010149464A1 (en) * | 2009-06-23 | 2010-12-29 | Betek Bergbau- Und Hartmetalltechnik Karl-Heinz Simon Gmbh & Co. Kg | Soil treating tool |
TW201121406A (en) * | 2011-01-21 | 2011-07-01 | Ji-Feng Lin | Dual-alloy steel hoe blade structure of agricultural hand tool and manufacture method thereof. |
WO2012007470A1 (en) * | 2010-07-15 | 2012-01-19 | Betek Gmbh & Co. Kg | Soil working tool |
EP2591648A1 (en) * | 2011-11-12 | 2013-05-15 | HTU Verschleißtechnik OHG | Cutting and/or mixing tool, in particular share, for an agricultural device, in particular for a soil cultivation device |
-
2012
- 2012-12-26 CZ CZ2012-961A patent/CZ305110B6/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ101390A3 (en) * | 1990-03-02 | 1993-04-14 | Vysoke Uceni Tech Brne | abrasion wear-resistant steel |
WO2010149464A1 (en) * | 2009-06-23 | 2010-12-29 | Betek Bergbau- Und Hartmetalltechnik Karl-Heinz Simon Gmbh & Co. Kg | Soil treating tool |
WO2012007470A1 (en) * | 2010-07-15 | 2012-01-19 | Betek Gmbh & Co. Kg | Soil working tool |
TW201121406A (en) * | 2011-01-21 | 2011-07-01 | Ji-Feng Lin | Dual-alloy steel hoe blade structure of agricultural hand tool and manufacture method thereof. |
EP2591648A1 (en) * | 2011-11-12 | 2013-05-15 | HTU Verschleißtechnik OHG | Cutting and/or mixing tool, in particular share, for an agricultural device, in particular for a soil cultivation device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ305979B6 (en) * | 2014-12-05 | 2016-06-01 | Česká zemědělská univerzita v Praze | Bimetallic metallic material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ2012961A3 (en) | 2014-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102357750B (en) | Flux-cored wire bead welding material | |
KR101691449B1 (en) | Steel for crawler-type suspension component and crawler link | |
JP6180984B2 (en) | Steel plates for chainsaw parts and chainsaw parts | |
CN102277535B (en) | Ridger tooth alloy material and preparation method thereof | |
SE0800627L (en) | Steel, process for manufacturing a steel blank and process for manufacturing a detail of the steel | |
CN103627960A (en) | Wear-resistant cast steel | |
EP2938178B1 (en) | Working tool for agricultural machines | |
CZ305110B6 (en) | Bimetallic material | |
CA3077817A1 (en) | Carbide insert | |
JP4926764B2 (en) | High wear resistance, high toughness, high speed tool steel and method for producing the same | |
US20110042051A1 (en) | Temperature stable cast-iron alloy and its use | |
Kalincová et al. | Machinery for forest cultivation-increase of resistance to abrasive wear of the tool | |
EP2059621B1 (en) | Temperature- stable cast iron alloy and use of said alloy | |
CN104561813B (en) | A kind of middle carbon silicomanganese system high abrasion air cooling steel | |
KR101285107B1 (en) | A multiple phase complex cast steel composition of high hardness disc cutter ring for use in TBM and the making method thereof | |
CN220278186U (en) | Forging tool for high-alloy small-specification material | |
CN103484773A (en) | Novel anti-wear food machinery tool | |
WO2022109658A1 (en) | A new wear resistant steel with high hardness and good toughness which keeps hardened after hard facing and tungsten carbide tile brazing | |
JPS5925027B2 (en) | Wear-resistant, impact-resistant tool rope | |
CN108130487A (en) | A kind of alloying Austenitic Medium Manganese Steel | |
JP2005171303A5 (en) | ||
CN106756530A (en) | High-strength abrasion-proof steel and its application in engineering mechanical components and agricultural machinery part | |
CS216230B2 (en) | Steel for cold working | |
CN109778072A (en) | A kind of novel manganese alloy steel | |
CN104818434A (en) | Wear-resistant steel material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20211226 |